1.3.1元素周期表的应用（教学课件）(共29张PPT)_高中化学鲁科版必修二（2019）
文档属性
| 名称 | 1.3.1元素周期表的应用（教学课件）(共29张PPT)_高中化学鲁科版必修二（2019） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 31.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 鲁科版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2025-04-07 22:55:49 | ||
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文档简介
(共29张PPT)
第一章 原子结构元素周期律
第三节 元素周期表的应用
1.3.1 认识同周期元素性质的递变规律
核心素养目标
宏观辨识与微观探析：
能从宏观上认识有机合成的概念、任务及产物在各领域的应用，从微观层面理解有机反应中碳骨架构建和官能团转化的本质。
证据推理与模型认知：
通过对有机合成实例的分析，如典例中起始原料的选择、合成路线的设计，依据有机反应规律和物质结构特点进行推理，构建逆合成分析法的思维模型。
科学态度与社会责任：
识有机合成在工业、农业、国防、医药卫生等领域的重要作用，培养学生对化学学科的认同感。让学生理解有机合成遵循的原则，关注合成过程中的环保、安全等问题，增强社会责任感
重点
掌握构建碳骨架和官能团转化的方法及相关反应
理解逆合成分析法的原理，学会运用该方法设计简单有机合成路线
熟悉一元、二元、芳香族化合物等常见合成路线，了解酚羟基、氨基、醇羟基、碳碳双键、醛基等官能团的保护方法
难点
综合运用构建碳骨架和官能团转化知识，结合逆合成分析法，设计较为复杂的有机合成路线。
有机合成原则的应用。
根据不同的合成目标和反应条件，准确选择合适的官能团保护方法，
课前导入
课前导入
元素周期律的发现和元素周期表的诞生，开创了化学科学的新纪元。从此，人们对丰富多彩的物质世界的认识更加系统。利用元素周期表，人们不仅可以系统地总结已有的元素及其化合物知识，而且可以结合原子结构的知识研究元素及其化合物性质的递变规律，并在此基础上预测未被发现的新物质的性质，继而把它们合成出来并加以应用。
01
认识同周期元素性质的递变规律
联想·质疑
门捷列夫在批判地继承前人工作的基础上，对大量实验事实进行了订正、分析和概括，总结出元素周期律。门捷列夫根据元素周期律编制了第一张元素周期表，把当时已经发现的 63 种元素全部列入表中，从而初步完成了使元素系统化的任务。他还在表中留下空位，预言了类似硼、铝、硅的未知元素（门捷列夫分别称它们为“类硼”“类铝”和“类硅”，即后来发现的钪、镓、锗）的性质，并指出当时测定的某些元素原子量的数值有错误。若干年后，他的预言都得到了证实。
现以第 3 周期元素为例，研究元素原子失电子能力或得电子能力的变化规律。
第3周期元素原子得失电子能力的比较
第 3 周期包括钠（Na）、镁（Mg）、铝（Al）、硅（Si）、磷（P）、硫（S）、氯（Cl）、 氩（Ar）八种元素，请运用实验探究、查阅资料等方法认识这些元素原子失电子能力或得 电子能力的相对强弱。
实验探究
实验目的：比较钠、镁、铝三种元素原子失电子能力的相对强弱。
实验用品：金属钠（切成小块），表面积相同的镁条和铝条，稀盐酸，NaOH 溶液，MgCl2 溶液，AlCl3 溶液，蒸馏水；烧杯，试管，表面皿，酒精灯，试管夹，小刀，镊子，玻璃片，滤纸等。
注意事项：◆实验时应佩戴护目镜。
◆取用金属钠时，用镊子取出一小块，用滤纸吸干表面的煤油，将其放在玻璃片上，用小刀切下绿豆粒大小使用。
◆有金属钠参与的反应，须在烧杯中进行。将金属钠放入盛有试剂的烧杯后，应立即盖上表面皿。
实验探究
◆实验现象：
钠与水剧烈反应;镁与水加热前不反应,加热后反应缓慢,有无色气泡冒出,溶液变为浅红色;铝放入冷水中无明显现象,将水加热后无明显现象
◆实验结论：
钠与冷水反应,化学方式:2Na+2H2O2=NaOH+H2↑;
镁与冷水不反应,能与热水反应,反应的化学方程式为Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑;
铝与水不反应
实验探究
◆实验现象：
两支试管内都有无色气泡冒出,但放镁条的试管中生成气体的速率较大
◆实验结论：
镁、铝都能置换出酸中的氢,但镁条更容易,反应的化学方程式分别为
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
实验探究
◆实验现象：
加入NaOH溶液后产生白色沉淀,把沉淀分成两等份,其中一份加入稀盐酸,沉淀溶解,另一份加入NaOH溶液,沉淀不溶解
◆实验结论：
碱性由强到弱的顺序为
NaOH>Mg(OH)2
实验探究
◆实验现象：
加入NaOH溶液后产生白色沉淀,把沉淀分成两等份,其中一份加入稀盐酸,沉淀溶解,另一份加入NaOH溶液,沉淀溶解
◆实验结论：
碱性由强到弱的顺序为
NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
钠、镁、铝元素原子失电子能力:
Na>Mg>Al
阅读探究
请阅读以下材料，从中获取证据，验证你对硅、磷、硫、氯等元素原子得电子能力相对强弱的预测。
硅的最高价氧化物（SiO2）对应的水化物是硅酸（H2SiO3）。硅酸难溶于水，是一种很弱的酸。
磷的最高价氧化物（P2O5）对应的水化物是磷酸（H3PO4）。磷酸属于中强酸。磷蒸气与氢气能反应生成气态氢化物——磷化氢（PH3）。
硫的最高价氧化物（SO3）对应的水化物是硫酸（H2SO4）。硫酸是一种强酸。硫在加热时能与氢气反应生成气态氢化物——硫化氢（H2S）。硫化氢在较高温度时可以分解。
氯的最高价氧化物（Cl2O7）对应的水化物是高氯酸（HClO4）。高氯酸的酸性比硫酸强。氯气与氢气能在光照或点燃的条件下反应生成稳定的气态氢化物——氯化氢。
思路引导
通过单质与氢气的反应、最高价氧化物对应水化物的酸性比较元素原子的得电子能力
利用有关物质的性质来判断元素原子得电子能力的强弱时，可以采用下列方法：
1. 比较元素的单质与氢气化合的难易程度，以及所生成的气态氢化物的稳定性。 一般来说，反应越容易进行，生成的气态氢化物越稳定，表明元素原子得电子的能力越强。
2. 比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性。一般来说，一种元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，表明这种元素原子得电子的能力越强。
硅、磷、硫、氯原子得电子能力的比较
元素 Si P S Cl
单质与H2化合条件 高温 较高温度 加热 点燃或光照
气态氢化物的 稳定性 SiH4很不稳定 PH3不稳定 H2S较不稳定 HCl稳定
稳定性越来越强 最高价氧化物对应水化物的酸性 H2 SiO3弱酸 H 3PO4中强酸 H2 SO4强酸 HClO4最强无机含氧酸
酸性逐渐增强 结论 Si P S Cl 归纳总结
同周期主族元素得失电子能力的递变规律
(1)规律：同一周期，从左往右，随着原子序数的递增，元素原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。
(2)理论解释
同周期主族元素，从左到右，原子的核外电子层数相同，核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小，原子核对核外电子的吸引力逐渐增强，原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。
元素周期表中金属元素与非金属元素的分区
分界线附近的元素既能表现出一定的金属元素的性质，又能表现出一定的非金属元素的性质。例如，硅元素属于非金属元素，锗元素属于金属元素，但它们的单质均具有半导体的性质。
02
同周期主族元素原子结构与性质的递变规律
同周期主族元素原子结构与性质的递变规律
项目 同周期(从左到右，稀有气体除外)
最外层电子数 由1递增至7(第1周期除外)
主要化合价 最高正价：＋1→＋7(O、F除外)
负价：－4→－1
原子半径 逐渐减小
得、失电子能力 失电子能力减弱，得电子能力增强
单质的氧化性、还原性 还原性减弱，氧化性增强
最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性减弱，酸性增强
非金属的氢化物 形成由难到易，稳定性由弱到强
金属单质与水、酸反应 越来越难
同周期，从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 元素原子得失电子能力强弱的判断依据
★元素原子失去电子能力强弱的判断依据
(1)金属活动性顺序表中越靠前，金属原子失电子能力越强。
(2)同一周期的金属元素，从左往右，原子失电子能力依次减弱。
(3)金属与水或酸置换出氢时，置换反应越容易发生，金属原子失电子能力越强。
(4)金属与盐溶液反应，较活泼金属(失电子能力强)置换出较不活泼的金属。
(5)最高价氧化物对应的水化物碱性越强，失电子能力越强。
元素原子得失电子能力强弱的判断依据
2.元素原子得电子能力强弱的判断依据
(1)同周期的非金属元素，从左到右得电子能力依次增强(不包括稀有气体)。
(2)非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，得电子能力越强。
(3)非金属元素的单质与氢气化合越容易，得电子能力越强；生成的气态氢化物越稳定，得电子能力越强。
(4)不同的非金属单质M和N在溶液中发生置换反应，若M能置换出N，则得电子能力：M>N。
03
课堂小结
04
课堂练习
1．下列关于物质的性质比较，不正确的是
A．碱性强弱：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3
B．氢化物的稳定性强弱：HCl＞H2S＞H2O
C．酸性强弱：HClO4＞H2SO4＞H3PO4
D．氧化性强弱：Cl2＞Br2＞I2
Thanks
好好学习天天向上
第一章 原子结构元素周期律
第三节 元素周期表的应用
1.3.1 认识同周期元素性质的递变规律
核心素养目标
宏观辨识与微观探析：
能从宏观上认识有机合成的概念、任务及产物在各领域的应用，从微观层面理解有机反应中碳骨架构建和官能团转化的本质。
证据推理与模型认知：
通过对有机合成实例的分析，如典例中起始原料的选择、合成路线的设计，依据有机反应规律和物质结构特点进行推理，构建逆合成分析法的思维模型。
科学态度与社会责任：
识有机合成在工业、农业、国防、医药卫生等领域的重要作用，培养学生对化学学科的认同感。让学生理解有机合成遵循的原则，关注合成过程中的环保、安全等问题，增强社会责任感
重点
掌握构建碳骨架和官能团转化的方法及相关反应
理解逆合成分析法的原理，学会运用该方法设计简单有机合成路线
熟悉一元、二元、芳香族化合物等常见合成路线，了解酚羟基、氨基、醇羟基、碳碳双键、醛基等官能团的保护方法
难点
综合运用构建碳骨架和官能团转化知识，结合逆合成分析法，设计较为复杂的有机合成路线。
有机合成原则的应用。
根据不同的合成目标和反应条件，准确选择合适的官能团保护方法，
课前导入
课前导入
元素周期律的发现和元素周期表的诞生，开创了化学科学的新纪元。从此，人们对丰富多彩的物质世界的认识更加系统。利用元素周期表，人们不仅可以系统地总结已有的元素及其化合物知识，而且可以结合原子结构的知识研究元素及其化合物性质的递变规律，并在此基础上预测未被发现的新物质的性质，继而把它们合成出来并加以应用。
01
认识同周期元素性质的递变规律
联想·质疑
门捷列夫在批判地继承前人工作的基础上，对大量实验事实进行了订正、分析和概括，总结出元素周期律。门捷列夫根据元素周期律编制了第一张元素周期表，把当时已经发现的 63 种元素全部列入表中，从而初步完成了使元素系统化的任务。他还在表中留下空位，预言了类似硼、铝、硅的未知元素（门捷列夫分别称它们为“类硼”“类铝”和“类硅”，即后来发现的钪、镓、锗）的性质，并指出当时测定的某些元素原子量的数值有错误。若干年后，他的预言都得到了证实。
现以第 3 周期元素为例，研究元素原子失电子能力或得电子能力的变化规律。
第3周期元素原子得失电子能力的比较
第 3 周期包括钠（Na）、镁（Mg）、铝（Al）、硅（Si）、磷（P）、硫（S）、氯（Cl）、 氩（Ar）八种元素，请运用实验探究、查阅资料等方法认识这些元素原子失电子能力或得 电子能力的相对强弱。
实验探究
实验目的：比较钠、镁、铝三种元素原子失电子能力的相对强弱。
实验用品：金属钠（切成小块），表面积相同的镁条和铝条，稀盐酸，NaOH 溶液，MgCl2 溶液，AlCl3 溶液，蒸馏水；烧杯，试管，表面皿，酒精灯，试管夹，小刀，镊子，玻璃片，滤纸等。
注意事项：◆实验时应佩戴护目镜。
◆取用金属钠时，用镊子取出一小块，用滤纸吸干表面的煤油，将其放在玻璃片上，用小刀切下绿豆粒大小使用。
◆有金属钠参与的反应，须在烧杯中进行。将金属钠放入盛有试剂的烧杯后，应立即盖上表面皿。
实验探究
◆实验现象：
钠与水剧烈反应;镁与水加热前不反应,加热后反应缓慢,有无色气泡冒出,溶液变为浅红色;铝放入冷水中无明显现象,将水加热后无明显现象
◆实验结论：
钠与冷水反应,化学方式:2Na+2H2O2=NaOH+H2↑;
镁与冷水不反应,能与热水反应,反应的化学方程式为Mg+2H2OMg(OH)2+H2↑;
铝与水不反应
实验探究
◆实验现象：
两支试管内都有无色气泡冒出,但放镁条的试管中生成气体的速率较大
◆实验结论：
镁、铝都能置换出酸中的氢,但镁条更容易,反应的化学方程式分别为
Mg+2HCl=MgCl2+H2↑,
2Al+6HCl=2AlCl3+3H2↑
实验探究
◆实验现象：
加入NaOH溶液后产生白色沉淀,把沉淀分成两等份,其中一份加入稀盐酸,沉淀溶解,另一份加入NaOH溶液,沉淀不溶解
◆实验结论：
碱性由强到弱的顺序为
NaOH>Mg(OH)2
实验探究
◆实验现象：
加入NaOH溶液后产生白色沉淀,把沉淀分成两等份,其中一份加入稀盐酸,沉淀溶解,另一份加入NaOH溶液,沉淀溶解
◆实验结论：
碱性由强到弱的顺序为
NaOH>Mg(OH)2>Al(OH)3
钠、镁、铝元素原子失电子能力:
Na>Mg>Al
阅读探究
请阅读以下材料，从中获取证据，验证你对硅、磷、硫、氯等元素原子得电子能力相对强弱的预测。
硅的最高价氧化物（SiO2）对应的水化物是硅酸（H2SiO3）。硅酸难溶于水，是一种很弱的酸。
磷的最高价氧化物（P2O5）对应的水化物是磷酸（H3PO4）。磷酸属于中强酸。磷蒸气与氢气能反应生成气态氢化物——磷化氢（PH3）。
硫的最高价氧化物（SO3）对应的水化物是硫酸（H2SO4）。硫酸是一种强酸。硫在加热时能与氢气反应生成气态氢化物——硫化氢（H2S）。硫化氢在较高温度时可以分解。
氯的最高价氧化物（Cl2O7）对应的水化物是高氯酸（HClO4）。高氯酸的酸性比硫酸强。氯气与氢气能在光照或点燃的条件下反应生成稳定的气态氢化物——氯化氢。
思路引导
通过单质与氢气的反应、最高价氧化物对应水化物的酸性比较元素原子的得电子能力
利用有关物质的性质来判断元素原子得电子能力的强弱时，可以采用下列方法：
1. 比较元素的单质与氢气化合的难易程度，以及所生成的气态氢化物的稳定性。 一般来说，反应越容易进行，生成的气态氢化物越稳定，表明元素原子得电子的能力越强。
2. 比较元素最高价氧化物对应水化物的酸性。一般来说，一种元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，表明这种元素原子得电子的能力越强。
硅、磷、硫、氯原子得电子能力的比较
元素 Si P S Cl
单质与H2化合条件 高温 较高温度 加热 点燃或光照
气态氢化物的 稳定性 SiH4很不稳定 PH3不稳定 H2S较不稳定 HCl稳定
稳定性越来越强 最高价氧化物对应水化物的酸性 H2 SiO3弱酸 H 3PO4中强酸 H2 SO4强酸 HClO4最强无机含氧酸
酸性逐渐增强 结论 Si P S Cl 归纳总结
同周期主族元素得失电子能力的递变规律
(1)规律：同一周期，从左往右，随着原子序数的递增，元素原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。
(2)理论解释
同周期主族元素，从左到右，原子的核外电子层数相同，核电荷数依次增多，原子半径逐渐减小，原子核对核外电子的吸引力逐渐增强，原子失电子能力逐渐减弱，得电子能力逐渐增强。
元素周期表中金属元素与非金属元素的分区
分界线附近的元素既能表现出一定的金属元素的性质，又能表现出一定的非金属元素的性质。例如，硅元素属于非金属元素，锗元素属于金属元素，但它们的单质均具有半导体的性质。
02
同周期主族元素原子结构与性质的递变规律
同周期主族元素原子结构与性质的递变规律
项目 同周期(从左到右，稀有气体除外)
最外层电子数 由1递增至7(第1周期除外)
主要化合价 最高正价：＋1→＋7(O、F除外)
负价：－4→－1
原子半径 逐渐减小
得、失电子能力 失电子能力减弱，得电子能力增强
单质的氧化性、还原性 还原性减弱，氧化性增强
最高价氧化物对应水化物的酸碱性 碱性减弱，酸性增强
非金属的氢化物 形成由难到易，稳定性由弱到强
金属单质与水、酸反应 越来越难
同周期，从左到右，金属性逐渐减弱，非金属性逐渐增强 元素原子得失电子能力强弱的判断依据
★元素原子失去电子能力强弱的判断依据
(1)金属活动性顺序表中越靠前，金属原子失电子能力越强。
(2)同一周期的金属元素，从左往右，原子失电子能力依次减弱。
(3)金属与水或酸置换出氢时，置换反应越容易发生，金属原子失电子能力越强。
(4)金属与盐溶液反应，较活泼金属(失电子能力强)置换出较不活泼的金属。
(5)最高价氧化物对应的水化物碱性越强，失电子能力越强。
元素原子得失电子能力强弱的判断依据
2.元素原子得电子能力强弱的判断依据
(1)同周期的非金属元素，从左到右得电子能力依次增强(不包括稀有气体)。
(2)非金属元素最高价氧化物对应水化物的酸性越强，得电子能力越强。
(3)非金属元素的单质与氢气化合越容易，得电子能力越强；生成的气态氢化物越稳定，得电子能力越强。
(4)不同的非金属单质M和N在溶液中发生置换反应，若M能置换出N，则得电子能力：M>N。
03
课堂小结
04
课堂练习
1．下列关于物质的性质比较，不正确的是
A．碱性强弱：NaOH＞Mg(OH)2＞Al(OH)3
B．氢化物的稳定性强弱：HCl＞H2S＞H2O
C．酸性强弱：HClO4＞H2SO4＞H3PO4
D．氧化性强弱：Cl2＞Br2＞I2
Thanks
好好学习天天向上